素养是由训练和实践而获得的一种修养。素养是实践中得来的。检测工程师应具备什么样的素养呢?
(1)科学严谨的态度。严谨是检测工作者必须遵守的最基本原则,也是检测工作者必须具备的素质。没有严谨的态度,就不可能有翔实客观的检测报告。任何一个细节都能反映问题,影响结果,必须一丝不苟,不能容许差错,或者用敷衍的态度去面对检测工作。一分证据说一分话。比如我看到某检测人员在描述桥台裂缝时,桥台中间部位多条竖向裂缝,推测其原因是基础沉降。我的天啦,这个也过于草率了吧。基础沉降对于桥台来说是比较致命的,怎么能说得如此“云淡风轻”。如果是基础沉降,肯定有一条特别突出的裂缝,从底部网上延伸,裂缝上窄下宽。所以碰到这些情况,务必要把裂缝的长度、宽度、深度和裂缝的形态、走势、相对位置描述清楚,才好判断裂缝产生的原因。
(2)底线思维和红线意识。在检测工作中强化红线意识,坚守底线思维至关重要。结构安全是不可逾越的红线。检测工作中难免会碰到检测出来数据不合格的,或者检测数据处于合格与不合格临界点的情况。碰到这种情况难免会有人出来公关,诱惑难免会有。但是作为检测人员结构安全是底线,特别是隐蔽工程,比如桩基,测试结果经反复验证是四类桩,该重新浇筑的就要重新浇筑,切忌收受红包,修改数据。遇到检测数据处于合格与不合格临界点的,务必反复测量,确保数据的重复性,进行测量不确定度的分析,确保数据结果可靠可信。
(3)吃苦耐劳的精神。在现场检测工作中,难免会碰到因检测条件受限不易到现场的情况,难免会碰到臭水沟、“地雷”等,难免会遇到白天交通繁忙,需要晚上熬夜作业的情况,难免会碰到在钢箱梁中闷罐作业的,难免会遇到抢工期急于交工的。比如大夏天到钢箱梁里面检测外观,检测人员挥汗如雨,浑身湿透,甚至脱水的情况都可能有,但是不得不背着防暑药和水继续前行,特大桥钢箱梁一进去就是好多天;比如检测某些桥梁,桥下就是阵阵恶臭的臭水沟,检测人员穿个长筒靴,里面流汗,外面刺鼻,条件艰苦,但是为了全面采集数据,全面摸清楚情况,不得不克服困难想办法收集资料,采集详细的数据;比如有些桥梁里面人不能站着,基本上进去检测只能是爬行;比如隧道监测量测和超前预报,一般都是走施工便道,隧道里面更是灰尘漫天,有时候还会碰到高地热隧道,更是难受无比;比如某些索塔通行都是直梯,几个塔柱爬上去再下来,累得话都不想多说……诸如此类,不胜枚举。只有在确保人身安全的前提下,发扬吃苦耐劳精神才能做好检测工作。敷衍了事就会遗漏信息,导致判断错误。
(4)扎实的专业知识。扎实的专业知识其实是个广义的概念,不光是与测试对象相关的专业知识,还包含熟悉仪器设备的原理、数据分析与信号处理相关知识等。比如桥梁检测工程师,从专业知识的角度讲,首先要熟悉材料力学、结构力学、弹性力学、结构动力学、结构设计原理、桥梁工程(梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥等)、高等桥梁结构理论、结构稳定与振动等方面的知识,还要熟悉设计规范、施工规范、检测规范,同时还需要掌握各种老规范。比如我们经常会碰到双曲拱桥、刚架拱桥等,用现行规范去评价就有失偏颇,必须熟悉当时年代的规范才能更好的理解这种结构。比如16米的T梁有用容许应力法和极限状态法设计的,梁高就差10cm。《公路桥涵设计规范(试行)》(1961年)和《公路桥涵设计规范(试行)》(1980年)都是采用容许应力法,《公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范》(JTJ023-85)就是采用极限状态法。比如桥梁检测还要熟悉各种荷载标准:1954~1961年颁布的公路桥涵设计荷载标准:汽车-6级;汽车-8级;汽车-10级、拖-30;汽车-13级、拖-60;汽车-18级、拖-80;1961~1974年颁布的公路桥涵设计荷载标准:汽车-10级、履带-50;汽车-15级、拖-60;汽车-26级、挂-100;1974~1985年颁布的公路桥涵设计荷载标准:汽车-10级、履带-50;汽车-15级、挂车-80;汽车-20级、挂-100;1985~2004年颁布的公路桥涵设计荷载标准:汽车-10级、履带-50;汽车-15级、挂车-80;汽车-20级、挂-100;汽车-超20级、挂-120。;2005~2015年颁公路桥涵设计荷载标准:公路-I级;公路-II级;2015~至今现行的公路桥涵设计荷载标准:公路-I级;公路-II级(5~50米桥梁集中力有变化)。比如桥梁检测还要熟悉JT/GQB 017-73、JT/GQB 018-73、JT/GQB 019-73、JT/GQB 047-83、JT/GQS 025-84、JT/GQB 002-93、08等系列标准图,什么年代修建的桥梁,荷载等级及对应的梁高要基本上要了然于胸。
仪器设备的原理也是检测所必须掌握的基本知识。比如说应变测试有基于惠更斯电桥的电阻应变片,什么时候用半桥,什么时候用单点都要区分清楚。曾目睹宽体钢箱梁测试应变用半桥的,现场人员解释半桥稳定。那是因为用泊松比相邻相减,把部分干扰信号减掉了当然稳定。但是这种情况下横向受力也不小,不妨测一测纵向和横向各自的应变和泊松比半桥数据相比较,就会发现这种情况下要慎用泊松比半桥。另外电焊机、手机发射站、高压线等强电磁波容易对仪器产生干扰,遇到这种情况要尽量避开,不得已用屏蔽线加保护罩。比如说应变测试有基于钢弦计的,钢弦计基于频率的变化来测试应变。原来技术不成熟的时候,钢弦计基本上只能用于测试静态量,现在的技术进步动态量也可以测试了。比如说原来测试桥梁振型,一般用磁电式拾振器,用GPS授时来实现同步采集,有时候会出现卫星不好找的情况,现在无线射频技术也可用于同步了。比如说有些隧道超前预报系统用的拾振器是单向的,如果裂隙全部平行于传感器方向,就不易产生反射波。比如说做预应力管道摩阻试验,经常会遇到张拉端有槽口,压力环放不下去的情况,此时只有加工几个套筒,将压力环放在套筒后面才能正常作业。诸如此类,不胜枚举。检测工程师必须熟悉仪器设备工作原理、使用场景,熟悉仪器设备的干扰因素,才能人机合一,如同你的眼睛和耳朵一样去感知被测物体的信号,才能判断测试数据的可靠性。
数字信号分析与处理也是检测工程师所必备的基本功。趋势项去除及提取方法、最小二乘法、傅立叶变换、希尔伯特黄变换、数字滤波、贝叶斯估计、ARMA回归等信号处理方法也是经常用到的。尤其是要灵活运用Excel处理数据。曾经看到根据三到五个点坐标用CAD来求圆心坐标的,用Excel中linest函数就可以搞定;曾经看到在excel中多点求线性趋势项,点击趋势项公式和相关度的,用index函数就可以搞定……Excel中活用函数处理数据妙用无穷,节约时间。
(5)勤于钻研的精神。正是因为检测中涉及的新标准规范多、老规范繁杂,牵涉的知识面广,使用的仪器设备多,现场干扰因素多,综合判断能力要强,所以要勤于观察、勤于思考、勤于钻研、勤于梳理总结,才能融会贯通、游刃有余。同一参数交通口、建筑口、铁路口的规范要横向对比研究;同一参数不同年代的新老规范要纵向对比研究;不同年代的标准图要对比研究;专业知识要广泛涉猎,新技术和新方法要钻研;仪器设备要反复琢磨,对比验证;数据处理方法要重复练习揣摩……根据现场实际情况制定有针对性的检测方法需要仔细研究,遇到不同情况所采取的不同的应对措施需要仔细研究。总之,do research情怀和精神在检测工作中必不可少。
(6)综合分析判断能力。试验检测有些情况只是测试单一指标,采取科学可靠的技术手段测试出数据,出具相关结果就可以了。这种情况不需要做综合分析判断。但是有些情况下测试了很多指标,需要对结构的安全性、承载能力等作出综合评价,此时就要仔细分析各种因素,确保各个指标测试数据可信、技术手段科学,测试人员态度严谨,才能在此基础上综合分析判断。比如混凝土结构出现裂缝,首先要做的是描述清楚裂缝的相对位置、分布、长宽深、形态、走向等,根据这些数据推测产生裂缝的原因可能有好几个,那么接下来可能就要做专项检查或者继续观测裂缝发展情况才能判断那个原因是最有可能。是不是所有的裂缝都需要处理,也不是。
检测工作者很多时候就是中医,望闻问切必不可少。看相、感知、调查、询问业主、询问现场人员、询问当地老百姓等必不可少。比如检测隧道发现边墙纵向开裂严重,各种技术手段测试,仍然在思考到底是什么原因。不经意问当地百姓,“这是走山,好多年前这山就要动”。原来这个隧道在滑坡体上,恍然大悟。总之,检测工作要综合望闻问才能得出准确的结论。